一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法技术

本发明专利技术涉及新能源材料制备技术领域，具体涉及一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，通过熔融‑淬火结合放电等离子体烧结(SPS)技术合成了一系列xwt％Zn/Bi<subgt;0.34</subgt;Sb<subgt;1.66</subgt;Te<subgt;3</subgt;(x＝0‑0.4)复合样品，之后结合退火工艺诱导复合样品中ZnSb第二相的升华，获得了具有多孔结构的Bi<subgt;0.34</subgt;Sb<subgt;1.66</subgt;Te<subgt;3</subgt;材料。结果表明，由于微孔内表面纳米结构诱导的能量过滤效应，Seebeck系数显著增加；微孔及其内表面上的纳米颗粒的强声子散射效应显著降低晶格热导率。幸运的是，随机分布的多孔结构并未引起电性能的显著恶化，热导率的显著降低补偿了电导率的下降，从而导致ZT值的显著提高。结果，Zn质量百分比为0.2wt％的多孔材料具有1.27的高ZT值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源材料制备，具体涉及一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法。

技术介绍

1、全球能源危机背景下，开发新能源迫在眉睫。热电材料是利用热电物理效应实现热能和电能之间相互转化的新能源功能材料。相比于传统热机，热电材料制成的器件具备无机械传动部件、无污染、无噪音、无震动以及空间占用率小等优点，在未来能源利用和管理方面将发挥重要作用。

2、热电材料的转换效率通常用无量纲热电优值zt来评估，zt值越大，转换效率就越高。理想的高效热电材料需要具备优异的电输运性能，即大的seebeck系数和高电导率，并同时具有低热导率，即具备“电子晶体-声子玻璃”特征。因此，材料的热电特性优化由seebeck系数、电导率和热导率(电子热导率和晶格热导率之和)这三个参数来决定，然而这三个参量之间通过能带结构和散射机制相互关联相互影响，因此，解耦这三个参量是提升材料zt值的关键。晶格热导率和其它参数之间的关联性较弱，因此降低晶格热导率是提升热电性能的重要手段。bi2te3基材料因其独特的晶体结构和优异的性能而被认为是近室温附近最好的热电材料。在块体热电材料中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，所述步骤S1中，混合时间为5～10min，真空条件为真空度小于0.1MPa。

3.如权利要求1所述的一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，所述步骤S2中，熔融时间为9～12h，淬火温度为800～830℃。

4.如权利要求1所述的一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，所述步骤S3中，真空球磨罐中真空度小于0.1MPa。

5.如权利要求1所述的一种引入微孔提...

【技术特征摘要】

1.一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，所述步骤s1中，混合时间为5～10min，真空条件为真空度小于0.1mpa。

3.如权利要求1所述的一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，所述步骤s2中，熔融时间为9～12h，淬火温度为800～830℃。

4.如权利要求1所述的一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，所述步骤s3中，真空球磨罐中真空度小于0.1mpa。

5.如权利要求1所述的一种引入微孔提升碲化铋基热电材料性能的方法，其特征在于，所述步骤s3中，球磨时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志愿，巴倩，曾兆鹏，马俊杰，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：